從很久之前就已經接觸過了angularjs了，當時就已經了解到，angularjs是通過臟檢查來實現數據監測以及頁面更新渲染。之後，再接觸了vue.js，當時也一度很好奇vue.js是如何監測數據更新並且重新渲染頁面。今天，就我們就來一步步解析vue.js響應式的原理，並且來實現一個簡單的demo。

首先，先讓我們來了解一些基礎知識。

基礎知識

Object.defineProperty

es5新增了Object.defineProperty這個api，它可以允許我們為對象的屬性來設定getter和setter,從而我們可以劫持用戶對對象屬性的取值和賦值。比如以下代碼:

const obj = {
};

let val = ‘cjg‘;
Object.defineProperty(obj, ‘name‘, {
  get() {
    console.log(‘劫持了你的取值操作啦‘);
    return val;
  },
  set(newVal) {
    console.log(‘劫持了你的賦值操作啦‘);
    val = newVal;
  }
});

console.log(obj.name);
obj.name = ‘cwc‘;
console.log(obj.name);
 

我們通過Object.defineProperty劫持了obj[name]的取值和賦值操作，因此我們就可以在這裏做一些手腳啦，比如說，我們可以在obj[name]被賦值的時候觸發更新頁面操作。

發布訂閱模式

發布訂閱模式是設計模式中比較常見的一種，其中有兩個角色：發布者和訂閱者。多個訂閱者可以向同一發布者訂閱一個事件，當事件發生的時候，發布者通知所有訂閱該事件的訂閱者。我們來看一個例子了解下。

class Dep {
  constructor() {
    this.subs = [];
  }
  // 增加訂閱者
  addSub(sub) {
    if (this.subs.indexOf(sub) < 0) {
      this.subs.push(sub);
    }
  }
  // 通知訂閱者
  notify() {
    this.subs.forEach((sub) => {
      sub.update();
    })
  }
}

const dep = new Dep();

const sub = {
  update() {
    console.log(‘sub1 update‘)
  }
}

const sub1 = {
  update() {
    console.log(‘sub2 update‘);
  }
}

dep.addSub(sub);
dep.addSub(sub1);
dep.notify(); // 通知訂閱者事件發生，觸發他們的更新函數
 

動手實踐

我們了解了Object.defineProperty和發布訂閱者模式後，我們不難可以想到，vue.js是基於以上兩者來實現數據監聽的。

1. vue.js首先通過Object.defineProperty來對要監聽的數據進行getter和setter劫持，當數據的屬性被賦值/取值的時候，vue.js就可以察覺到並做相應的處理。
2. 通過訂閱發布模式，我們可以為對象的每個屬性都創建一個發布者，當有其他訂閱者依賴於這個屬性的時候，則將訂閱者加入到發布者的隊列中。利用Object.defineProperty的數據劫持，在屬性的setter調用的時候，該屬性的發布者通知所有訂閱者更新內容。

接下來，我們來動手實現(詳情可以看註釋)：

class Observer {
  constructor(data) {
    // 如果不是對象，則返回
    if (!data || typeof data !== ‘object‘) {
      return;
    }
    this.data = data;
    this.walk();
  }

  // 對傳入的數據進行數據劫持
  walk() {
    for (let key in this.data) {
      this.defineReactive(this.data, key, this.data[key]);
    }
  }
  // 創建當前屬性的一個發布實例，使用Object.defineProperty來對當前屬性進行數據劫持。
  defineReactive(obj, key, val) {
    // 創建當前屬性的發布者
    const dep = new Dep();
    /*
    * 遞歸對子屬性的值進行數據劫持，比如說對以下數據
    * let data = {
    *   name: ‘cjg‘,
    *   obj: {
    *     name: ‘zht‘,
    *     age: 22,
    *     obj: {
    *       name: ‘cjg‘,
    *       age: 22,
    *     }
    *   },
    * };
    * 我們先對data最外層的name和obj進行數據劫持，之後再對obj對象的子屬性obj.name,obj.age, obj.obj進行數據劫持，層層遞歸下去，直到所有的數據都完成了數據劫持工作。
    */
    new Observer(val);
    Object.defineProperty(obj, key, {
      get() {
        // 若當前有對該屬性的依賴項，則將其加入到發布者的訂閱者隊列裏
        if (Dep.target) {
          dep.addSub(Dep.target);
        }
        return val;
      },
      set(newVal) {
        if (val === newVal) {
          return;
        }
        val = newVal;
        new Observer(newVal);
        dep.notify();
      }
    })
  }
}

// 發布者,將依賴該屬性的watcher都加入subs數組，當該屬性改變的時候，則調用所有依賴該屬性的watcher的更新函數，觸發更新。
class Dep {
  constructor() {
    this.subs = [];
  }

  addSub(sub) {
    if (this.subs.indexOf(sub) < 0) {
      this.subs.push(sub);
    }
  }

  notify() {
    this.subs.forEach((sub) => {
      sub.update();
    })
  }
}

Dep.target = null;

// 觀察者
class Watcher {
  /**
   *Creates an instance of Watcher.
   * @param {*} vm
   * @param {*} keys
   * @param {*} updateCb
   * @memberof Watcher
   */
  constructor(vm, keys, updateCb) {
    this.vm = vm;
    this.keys = keys;
    this.updateCb = updateCb;
    this.value = null;
    this.get();
  }

  // 根據vm和keys獲取到最新的觀察值
  get() {
    Dep.target = this;
    const keys = this.keys.split(‘.‘);
    let value = this.vm;
    keys.forEach(_key => {
      value = value[_key];
    });
    this.value = value;
    Dep.target = null;
    return this.value;
  }

  update() {
    const oldValue = this.value;
    const newValue = this.get();
    if (oldValue !== newValue) {
      this.updateCb(oldValue, newValue);
    }
  }
}

let data = {
  name: ‘cjg‘,
  obj: {
    name: ‘zht‘,
  },
};

new Observer(data);
// 監聽data對象的name屬性，當data.name發現變化的時候，觸發cb函數
new Watcher(data, ‘name‘, (oldValue, newValue) => {
  console.log(oldValue, newValue);
})

data.name = ‘zht‘;

// 監聽data對象的obj.name屬性，當data.obj.name發現變化的時候，觸發cb函數
new Watcher(data, ‘obj.name‘, (oldValue, newValue) => {
  console.log(oldValue, newValue);
})

data.obj.name = ‘cwc‘;
data.obj.name = ‘dmh‘;

結語

這樣，一個簡單的響應式數據監聽就完成了。當然，這個也只是一個簡單的demo，來說明vue.js響應式的原理，真實的vue.js源碼會更加復雜，因為加了很多其他邏輯。

接下來我可能會將其與html聯系起來，實現v-model、computed和{{}}語法。代碼地址 有興趣的歡迎來一起研究探討下。

vue.js響應式原理解析與實現